基于單片機(jī)的家庭防火防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要當(dāng)前時(shí)代背景下，智能家居電子系統(tǒng)圍繞用戶(hù)的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全，發(fā)展出了許多分支。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影響下，其內(nèi)容和形式越來(lái)越豐富。圍繞用戶(hù)居住的舒適度和安全度，監(jiān)測(cè)火情和防止非法闖入演變成了兩個(gè)基本需求。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)了一種基于STM32單片機(jī)平臺(tái)的家庭防火防盜智能系統(tǒng)，按照系統(tǒng)功能分為傳感器模塊、藍(lán)牙模塊和GSM2G通信模塊。在單片機(jī)部分，MCU（MicrocontrollerUnit）微控制單元負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理，OLED顯示屏幕負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的顯示。其中軟件部分的設(shè)計(jì)均由Keil編譯器進(jìn)行編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)，包括單片機(jī)串口初始化驅(qū)動(dòng)、外設(shè)使用、傳感器驅(qū)動(dòng)等功能。傳感器模塊的主要功能是檢測(cè)室內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)、煙霧濃度和人體熱感應(yīng)信號(hào)并設(shè)置閾值，室內(nèi)溫濕度和煙霧濃度數(shù)據(jù)超過(guò)閾值后發(fā)送信號(hào)到單片機(jī)，人體檢測(cè)模塊負(fù)責(zé)檢測(cè)人體信號(hào)。藍(lán)牙模塊與移動(dòng)終端相連，傳輸數(shù)據(jù)，進(jìn)一步增加住宅密碼輸入、系統(tǒng)門(mén)鎖開(kāi)關(guān)等功能，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)在移動(dòng)終端上監(jiān)測(cè)住宅并實(shí)時(shí)操作。GSM模塊采用GSM800A的2G短信功能，負(fù)責(zé)火災(zāi)報(bào)警和非法闖入報(bào)警，接收到單片機(jī)的火情預(yù)警信號(hào)和非法闖入信號(hào)后，通過(guò)短信報(bào)警。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)環(huán)境，并且將室內(nèi)溫濕度、煙霧濃度、門(mén)鎖狀態(tài)顯示在OLED屏幕上。同時(shí)支持移動(dòng)終端通過(guò)藍(lán)牙透?jìng)髂Ｊ?，?shí)現(xiàn)對(duì)本系統(tǒng)的無(wú)線操作和數(shù)據(jù)交互。GSM短信通信模塊實(shí)現(xiàn)了短信報(bào)警功能，起到了防火防盜的作用。關(guān)鍵詞：STM32F103ZET6；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；SIM800A；智能家居目錄1引言 12概述 22.1家庭防火防盜系統(tǒng)概述 22.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 32.3選題依據(jù)及意義 43總體設(shè)計(jì) 53.1環(huán)境數(shù)據(jù)的采集 53.2數(shù)據(jù)顯示功能 63.3數(shù)據(jù)通信功能 63.4關(guān)鍵技術(shù) 64硬件設(shè)計(jì) 84.1STM32單片機(jī)電路 84.2系統(tǒng)電源電路 94.3傳感器采集電路 104.3.1溫濕度傳感器 104.3.2HC-SR501RD-624（人體紅外感應(yīng)電子模塊）傳感器 114.3.3MQ-2氣體傳感器 124.4藍(lán)牙模塊電路 134.5GSM通訊模塊 144.6DS3231時(shí)鐘模塊 155軟件設(shè)計(jì) 175.1總體方案 175.2系統(tǒng)總程序流圖 175.3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 185.3.1溫濕度模塊程序設(shè)計(jì) 185.3.2MQ-2氣體傳感器軟件設(shè)計(jì) 195.3.3人體熱釋傳感器軟件設(shè)計(jì) 215.3.4藍(lán)牙模塊程序設(shè)計(jì) 215.3.5GSM短信報(bào)警模塊程序設(shè)計(jì) 235.3.6OLED顯示模塊程序設(shè)計(jì) 246制作與調(diào)試 276.1實(shí)物制作 276.1.1總體特點(diǎn) 276.1.2電路連接 276.2調(diào)試 277結(jié)論 31參考文獻(xiàn) 331引言當(dāng)代社會(huì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速,伴隨著人們生活水平的大幅度提高，家居系統(tǒng)的安全性和智能性要求逐步上升。人們的生活尋求個(gè)性化、主動(dòng)化,尋求快節(jié)拍,尋求充溢興趣的生活方法。生活家居人性化、智能化的要求使智能家居技術(shù)在智能家居電子產(chǎn)品中獲得了普遍使用,伴隨著智能家居的疾速開(kāi)展,線路被堵截和惡意占線問(wèn)題在傳統(tǒng)家居系統(tǒng)中愈演愈烈,而且必須消耗較高的資源,系統(tǒng)很不穩(wěn)定,而且沒(méi)法完成精確監(jiān)控。在這種情況下,基于單片機(jī)的家庭防火防盜系統(tǒng)需要做出一定的創(chuàng)新設(shè)計(jì),家庭室內(nèi)安全的監(jiān)控需要有一定的準(zhǔn)確性。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)基于STM32單片機(jī)的家庭防火防盜電子系統(tǒng)。該系統(tǒng)檢測(cè)室內(nèi)數(shù)據(jù)模塊采用了溫濕度傳感器、煙霧氣體傳感器和人體熱釋傳感器，通訊模塊則采用簡(jiǎn)易的GSM模塊2G短信功能向用戶(hù)發(fā)送報(bào)警短信,伴隨單片機(jī)的聲光報(bào)警。采取單片機(jī)系統(tǒng)芯片對(duì)室內(nèi)電源插座開(kāi)關(guān)、窗戶(hù)電燈開(kāi)關(guān)施行集成控制,檢測(cè)室內(nèi)溫度、濕度和煙霧密度數(shù)據(jù)形態(tài),檢測(cè)異常經(jīng)過(guò)短信來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警。測(cè)試后果標(biāo)明該系統(tǒng)各項(xiàng)功能運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,成功完成防火、防盜功能。跟隨著國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速開(kāi)展和人們智能化生活需求的日趨增加,新技術(shù)作為創(chuàng)新性技術(shù)需要努力的與各類(lèi)已有技術(shù)實(shí)行交融,在已知領(lǐng)域去不斷拓寬，比如物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G通訊技術(shù)等新技術(shù)都可以使用到智能家居的設(shè)計(jì)中來(lái),這樣有助于擴(kuò)寬家居使用范疇,從而完成智能家居功能的多樣化?？傊?智能家居的大范圍開(kāi)展是以后時(shí)代的必定趨向,其在改良人們的生活質(zhì)量和生活情況方面有著極其關(guān)鍵的增進(jìn)用處,在將來(lái)智能家居有著極其很大的開(kāi)展空間。因此，家庭防火防盜系統(tǒng)作為智能家居類(lèi)產(chǎn)品的一個(gè)分支，功能性要求逐步增加,同時(shí)要求開(kāi)發(fā)者重視用戶(hù)體驗(yàn)度。日常生活中，既在重視系統(tǒng)安全性、私密性不斷提高的同時(shí)，對(duì)這類(lèi)新型智能系統(tǒng)的運(yùn)用也有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。2概述2.1家庭防火防盜系統(tǒng)概述普通家庭使用家庭裝修的方法，例如安裝防盜窗、防盜門(mén)等預(yù)防室內(nèi)盜竊，以保證家庭安全問(wèn)題。然而，作為家庭安全問(wèn)題的另一大類(lèi)，對(duì)于火災(zāi)的防范問(wèn)題中，對(duì)室內(nèi)防火裝置安裝和研究較少。少數(shù)家庭采用安裝原始消防栓等手段。所以每當(dāng)發(fā)生室內(nèi)著火或者非法闖入危險(xiǎn)時(shí)，無(wú)法及時(shí)采取措施，造成人身安全和財(cái)產(chǎn)損失等傷害。本畢業(yè)設(shè)計(jì)本著聯(lián)絡(luò)生活實(shí)踐的初衷,首要是對(duì)一個(gè)基于STM32單片機(jī)和GSM網(wǎng)絡(luò)的家庭防火防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用C言語(yǔ)編程完成單片機(jī)的編程，從而對(duì)各個(gè)模塊的進(jìn)行控制，繼而完成所需的功能。本系統(tǒng)的主要功能首先是要求系統(tǒng)能夠直接顯示室內(nèi)的溫度與濕度、煙霧濃度，從而使客戶(hù)與系統(tǒng)完成人機(jī)交互，繼而判別家庭安全狀況。當(dāng)室內(nèi)出現(xiàn)溫度過(guò)高、濕度過(guò)低、煙霧濃度過(guò)高的情況，系統(tǒng)能夠自行預(yù)判火警而且主動(dòng)報(bào)警。本畢業(yè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的家庭防火系統(tǒng)其首要功能主要有：（1）家庭室內(nèi)火情的判斷及報(bào)警實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境內(nèi)的溫度、煙霧濃度和濕度，并對(duì)是否著火這一事件進(jìn)行判斷。當(dāng)判定為有火情時(shí)，通過(guò)GSM模塊發(fā)送短信至移動(dòng)終端。另外，傳感器讀取該三類(lèi)數(shù)據(jù)后，通過(guò)OLED實(shí)時(shí)顯示并且通過(guò)藍(lán)牙通訊模塊實(shí)時(shí)傳輸至移動(dòng)終端（移動(dòng)終端），并在移動(dòng)終端上進(jìn)行顯示，從而與用戶(hù)完成人機(jī)交互；（2）家庭室內(nèi)防盜功能用戶(hù)可通過(guò)移動(dòng)終端對(duì)單片機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和完成對(duì)模塊的操作，如系統(tǒng)和門(mén)鎖（通過(guò)輸入相應(yīng)密碼進(jìn)行）的開(kāi)關(guān)等。其中，用戶(hù)對(duì)模塊進(jìn)行操控時(shí)，首先對(duì)用戶(hù)在移動(dòng)終端輸入的“打開(kāi)門(mén)鎖”密碼進(jìn)行檢測(cè)，若密碼錯(cuò)誤或者未輸入密碼且強(qiáng)行打開(kāi)門(mén)鎖則發(fā)送信號(hào)至單片機(jī)，從而令人體熱釋傳感器對(duì)室內(nèi)是否有人進(jìn)行檢測(cè)。若判斷為有人則判定有陌生人強(qiáng)行入戶(hù)，則利用GSM短信模塊對(duì)所設(shè)定的移動(dòng)終端進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。根據(jù)以上要求提出如下方案：家庭防火防盜系統(tǒng)主要包括溫濕度傳感模塊、煙霧傳感模塊、人體熱釋傳感模塊、OLED顯示模塊、GSM短信模塊、藍(lán)牙通訊模塊、移動(dòng)終端人機(jī)交互部分。其中，室內(nèi)溫濕度通過(guò)溫濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，利用MQ-2煤氣傳感器對(duì)室內(nèi)煙霧濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)以數(shù)據(jù)的形式發(fā)送至主站設(shè)備上并進(jìn)行顯示。利用單片機(jī)上的OLED屏對(duì)上述數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，并同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫濕度、煙霧濃度可以判斷達(dá)到火災(zāi)預(yù)警時(shí)自動(dòng)報(bào)警。防盜功能部分則主要通過(guò)人體熱釋感應(yīng)模塊對(duì)室內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，從而完成上文所述功能。防火與防盜的報(bào)警信息將通過(guò)GSM模塊將室內(nèi)實(shí)時(shí)信息第一時(shí)間發(fā)送至預(yù)設(shè)移動(dòng)終端用戶(hù)。2.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)經(jīng)過(guò)多年的智能化創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，目前對(duì)于家庭防火防盜系統(tǒng)方面的技術(shù)已有多項(xiàng)成果。對(duì)于該系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其主要的研究成果為以下幾項(xiàng)。首先是監(jiān)測(cè)火情和防止非法闖入這兩個(gè)功能，二者在此類(lèi)系統(tǒng)中屬于基礎(chǔ)功能，國(guó)內(nèi)學(xué)者在此方面研究主要有大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院的苗百春、于軍等設(shè)計(jì)的樓宇安防系統(tǒng),這一系統(tǒng)在煙霧檢測(cè)方面使用JA-60S煙霧傳感器、無(wú)線煙霧探測(cè)器，其中UC280接收機(jī)負(fù)責(zé)火情數(shù)據(jù)的接收。而防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)則主要集中在人體紅外信號(hào)的檢測(cè)，選用了JA-60P被動(dòng)紅外探測(cè)器同時(shí)與接收機(jī)相互通信，從而完成了樓宇安防系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能[1]。另外，漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系的洪長(zhǎng)平等，使用STC89C52單片機(jī)，配合煙霧檢測(cè)模塊和溫度檢測(cè)模塊，根據(jù)室內(nèi)檢測(cè)到的信號(hào)判斷火災(zāi)和入侵信號(hào)，報(bào)警模塊則采用聲光報(bào)警的形式確定火災(zāi)點(diǎn)。國(guó)外的研究動(dòng)態(tài)主要是智能家居系統(tǒng)ADT（安達(dá)泰）公司，其作為安全與自動(dòng)化解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商，在家庭安全系統(tǒng)領(lǐng)域于美國(guó)和加拿大眾多家庭客戶(hù)中深受好評(píng)。其家庭安全系統(tǒng)包括數(shù)字面板、入口聯(lián)系人檢測(cè)、無(wú)線鑰匙鏈遙控器、動(dòng)作感應(yīng)器和24小時(shí)監(jiān)控，通過(guò)指尖控制數(shù)字安全面板，可通過(guò)對(duì)家居系統(tǒng)設(shè)備的控制來(lái)武裝或解除智能家居系統(tǒng)，配備門(mén)和窗口感應(yīng)器檢測(cè)進(jìn)入者是否為用戶(hù)聯(lián)系人，監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)錄像，若為非法闖入則有高分貝警笛提示。同時(shí)該公司還提供更大的監(jiān)測(cè)范圍，如動(dòng)作感應(yīng)等，極大的保護(hù)了人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。當(dāng)今社會(huì)對(duì)于人民住宅的智能化要求越來(lái)越高，上述的國(guó)內(nèi)外的發(fā)展動(dòng)態(tài)由于國(guó)情的不同也略有不同，其發(fā)展趨勢(shì)也有略微區(qū)別。目前國(guó)產(chǎn)的智能家居安保系統(tǒng)在我國(guó)還在初步發(fā)展階段中，智能安保功能是智能家居系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。在我國(guó)已經(jīng)有一些房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商開(kāi)始為智能安保系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和建設(shè)做出貢獻(xiàn)。在這方面，其統(tǒng)一的形式仍然相對(duì)單一。國(guó)內(nèi)一些公司為智能家居開(kāi)發(fā)了一個(gè)水平平臺(tái)，具有系統(tǒng)構(gòu)建，多媒體管理，物理信息咨詢(xún)和即時(shí)消息傳遞等功能，對(duì)于智能安保系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)有一定的啟發(fā)。基于此，它還具有某些家庭常用功能，例如處境和諧和家用電器和諧。兼容的電子設(shè)備（如可用系統(tǒng)和溫度控制）均受到遠(yuǎn)程控制，為用戶(hù)遠(yuǎn)程監(jiān)察家庭的安全情況提供了一定的技術(shù)啟發(fā)。在我國(guó)，智能家居行業(yè)的主流是上述家用電子系統(tǒng)，但在智能安保領(lǐng)域如家庭的防火防盜系統(tǒng)仍然鮮有涉及，但是其對(duì)于中國(guó)的智能家居系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不可或缺的[2]。國(guó)外智慧城市建設(shè)的大規(guī)模興起，越來(lái)越多的安防企業(yè)涉足智能安保系統(tǒng)在這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)交織的時(shí)代背景下已經(jīng)不出奇。近年，在該領(lǐng)域，新興軟件和硬件智能化設(shè)備越來(lái)越多，掀起了浪潮。國(guó)外很多著名安防系統(tǒng)公司將視線轉(zhuǎn)到龐大的中國(guó)市場(chǎng)，比如說(shuō)全球首屈一指的智能鎖和安防解決方案供應(yīng)商、北美和南美市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者亞薩合萊（ASSAABLOY），它在前線員工、眾多專(zhuān)家和技師的大量投入也提升了集團(tuán)在市場(chǎng)上和消費(fèi)者中的信賴(lài)度和口碑，同時(shí)用戶(hù)對(duì)家居安保系統(tǒng)自動(dòng)化的無(wú)線解決方案和綠色解決方案的需求也持續(xù)上升。2.3選題依據(jù)及意義近年來(lái)，家庭防火防盜系統(tǒng)的功能性要求逐漸增加，人們?cè)谝蠡竟δ艿耐瑫r(shí)要求開(kāi)發(fā)者注重用戶(hù)體驗(yàn)度。市場(chǎng)上智能家居系統(tǒng)中的這一重要功能也一直是熱門(mén)話(huà)題，有很高的投資與研究?jī)r(jià)值。首先隨著對(duì)居住場(chǎng)所的需求增加，有必要在確保便利性和舒適性的同時(shí)確保安全性的提高。因此，加強(qiáng)防火防盜需求備受關(guān)注。該設(shè)計(jì)的目的首先是檢測(cè)被檢測(cè)區(qū)域中的溫度、濕度和煙霧。緊急情況發(fā)生后，及時(shí)進(jìn)行對(duì)用戶(hù)的報(bào)警。以單片機(jī)為核心的火災(zāi)報(bào)警控制器是可以發(fā)送和接收火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的設(shè)備，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。該裝置中，每個(gè)傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)視和響應(yīng)周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)的變化，類(lèi)比人體感官的存在。它使用作為核心的單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)視每個(gè)傳感器及其串行端口，檢測(cè)和處理警報(bào)信號(hào)，并采用通信警報(bào)的方式，將火情報(bào)告至移動(dòng)終端。為了進(jìn)一步提高防火防盜性能，本畢業(yè)設(shè)計(jì)將應(yīng)用較為先進(jìn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)火災(zāi)報(bào)警控制裝置的研究，促進(jìn)火災(zāi)報(bào)警器的正常運(yùn)行，同時(shí)加入防盜系統(tǒng)的研究，這對(duì)于整個(gè)家庭的安保系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是必須的[3]。所以，本畢業(yè)設(shè)計(jì)研究的智能家居系統(tǒng)雖然已經(jīng)不是時(shí)代新奇的應(yīng)用技術(shù)。但在人口越來(lái)越多的當(dāng)今社會(huì)，家庭智能安保的問(wèn)題仍沒(méi)有解決，這就為家庭防火防盜系統(tǒng)的研究提供了必要性。提升智能家居領(lǐng)域的安保系統(tǒng)功能，也是在進(jìn)一步提高人民生活水平，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展，進(jìn)一步朝著社會(huì)主義邁進(jìn)。

3總體設(shè)計(jì)本家庭防火防盜系統(tǒng)是一種基于STM32單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)，主要有硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。在整個(gè)系統(tǒng)中，以STM32F103ZET6單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，煙霧傳感器模塊MQ-2、溫濕度傳感器模塊、人體熱釋傳感器模塊作為系統(tǒng)的感應(yīng)部分，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；系統(tǒng)通過(guò)藍(lán)牙通訊模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，OLED顯示模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示，以及通過(guò)GSM短信模塊完成報(bào)警功能。另外，通過(guò)設(shè)置DS3231時(shí)鐘模塊對(duì)數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔進(jìn)行控制，從而由上述各部分組成家庭防火防盜系統(tǒng)。單片機(jī)使用串口采集溫、濕度數(shù)據(jù)，煤氣傳感器和人體熱釋傳感器使用外部中斷控制，上述數(shù)據(jù)中，溫度、濕度、煙霧濃度數(shù)據(jù)將顯示在單片機(jī)附帶的OLED屏幕上，并通過(guò)藍(lán)牙傳輸至移動(dòng)終端，從而使用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，極大地提高了裝置的靈活性。通過(guò)GSM模塊報(bào)警起到了一個(gè)對(duì)于家居中非安全因素的及時(shí)報(bào)警的作用。該智能家居防火防盜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成框圖如圖3-1所示：圖3-1系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)易框圖3.1環(huán)境數(shù)據(jù)的采集本畢業(yè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要測(cè)量的環(huán)境數(shù)據(jù)為溫度、濕度和煙霧濃度。主要通過(guò)單片機(jī)串口采集溫濕度傳感器和氣體濃度傳感器的數(shù)據(jù)，通過(guò)ADC將測(cè)量到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。對(duì)于煙霧濃度的檢測(cè)，本畢業(yè)設(shè)計(jì)所使用的煙霧傳感器模塊主要適宜于測(cè)量液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測(cè)，通過(guò)氣敏電阻主要感應(yīng)煙霧的濃度值，能夠滿(mǎn)足本系統(tǒng)的功能要求。對(duì)于溫濕度的檢測(cè)本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的是DHT11溫濕度檢測(cè)模塊，能夠完成精度為±1℃的溫度檢測(cè)和±5%RH的濕度測(cè)量，同樣可以滿(mǎn)足本系統(tǒng)的功能需要。另外，考慮到系統(tǒng)的防盜功能需要檢測(cè)室內(nèi)是否非法闖入，因此本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用人體熱釋傳感器模塊檢測(cè)是否有人體熱釋信號(hào)從而完成系統(tǒng)需要。3.2數(shù)據(jù)顯示功能本畢業(yè)設(shè)計(jì)使用外設(shè)OLED屏幕來(lái)顯示當(dāng)前室內(nèi)各種煙霧氣體濃度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、環(huán)境溫濕度、時(shí)間日期等。屏幕使用單片機(jī)支持的FSMC來(lái)驅(qū)動(dòng)以降低代碼編寫(xiě)難度，提高效率和刷新頻率。在移動(dòng)終端處的頁(yè)面顯示，主要是對(duì)藍(lán)牙配對(duì)后接受到的傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)即室內(nèi)溫度、室內(nèi)濕度、煙霧濃度；另外，對(duì)門(mén)的開(kāi)關(guān)和密碼輸入情況進(jìn)行顯示。通過(guò)輸入正確密碼在頁(yè)面的密碼輸入框后即可通過(guò)程序查看室內(nèi)基本情況，同時(shí)配備有系統(tǒng)開(kāi)關(guān)、門(mén)鎖開(kāi)關(guān)、系統(tǒng)時(shí)間（設(shè)置延遲）按鈕起到監(jiān)控調(diào)試本系統(tǒng)的作用。串口傳輸?shù)牟ㄌ芈始捌鋮f(xié)議將在文章后續(xù)中介紹。3.3數(shù)據(jù)通信功能數(shù)據(jù)的通信功能主要通過(guò)藍(lán)牙模塊和GSM800A短信模塊實(shí)現(xiàn)，兩個(gè)模塊均與移動(dòng)終端即預(yù)設(shè)用戶(hù)手機(jī)進(jìn)行通信。傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)保存在單片機(jī)內(nèi)，數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳輸?shù)剿{(lán)牙模塊，當(dāng)藍(lán)牙模塊初始化,，利用AT指令配置藍(lán)牙波特率為115200，配置密碼為123456。同時(shí)打開(kāi)手機(jī)藍(lán)牙進(jìn)行連接，從傳感器傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)的數(shù)據(jù)從而能通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送到手機(jī)終端上。移動(dòng)終端上頁(yè)面設(shè)計(jì)分別顯示接收數(shù)據(jù)包和發(fā)送數(shù)據(jù)包，接受數(shù)據(jù)包有門(mén)的開(kāi)關(guān)信號(hào)、室內(nèi)溫濕度、錯(cuò)誤密碼輸入次數(shù)和煙霧濃度；發(fā)送數(shù)據(jù)包有系統(tǒng)開(kāi)關(guān)信號(hào)、開(kāi)關(guān)門(mén)鎖信號(hào)、系統(tǒng)設(shè)置開(kāi)關(guān)、設(shè)置時(shí)間數(shù)據(jù)。通信模式設(shè)置為僅操作控件時(shí)才發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)，發(fā)送間隔設(shè)置為50ms。GSM短信模塊則通過(guò)程序設(shè)置，在溫濕度和煙霧濃度升高達(dá)到報(bào)警閾值時(shí)將火災(zāi)預(yù)警短信發(fā)送到預(yù)設(shè)移動(dòng)終端用戶(hù)，移動(dòng)終端頁(yè)面上密碼輸入錯(cuò)誤或者未輸入密碼后仍強(qiáng)行設(shè)置打開(kāi)門(mén)鎖時(shí)，人體檢測(cè)模塊開(kāi)始檢測(cè)人體，若監(jiān)測(cè)到人體熱釋信號(hào)則視為有人闖入，GSM短信模塊則發(fā)送非法闖入的報(bào)警預(yù)警短信至用戶(hù)移動(dòng)終端。3.4關(guān)鍵技術(shù)本畢業(yè)設(shè)計(jì)所需技術(shù)如下：（1）串口初始化使用、串口通訊技術(shù)的使用；（2）時(shí)鐘初始化、驅(qū)動(dòng)及其使用；（3）傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理運(yùn)算；（4）OLED屏幕顯示的驅(qū)動(dòng)、屏幕設(shè)計(jì)；（5）藍(lán)牙模塊的驅(qū)動(dòng)、使用；（6）GSM模塊2G短信通訊功能（7）移動(dòng)終端顯示界面設(shè)計(jì)。4硬件設(shè)計(jì)4.1STM32單片機(jī)電路對(duì)于本系統(tǒng)所使用的單芯片微處理器，其余學(xué)者對(duì)于防火防盜系統(tǒng)多采用STC89C52這類(lèi)8051內(nèi)核，然而對(duì)于本畢業(yè)設(shè)計(jì)而言，其自帶的串口、ADC等設(shè)置顯然不能滿(mǎn)足需求。因此，考慮到外設(shè)所需和相應(yīng)的功耗和成本需求，在綜合考慮了各個(gè)廠商的單片機(jī)開(kāi)發(fā)板的情況之下。本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)型號(hào)為洋桃派系列開(kāi)發(fā)板STM32F103C8T6最小系統(tǒng)，其使用了高性能的Cortex-M332位的RISC內(nèi)核，擁有3種程序下載方式，其長(zhǎng)度和寬度為90x60mm，僅有名片大小，設(shè)計(jì)緊湊，所有接口在同一側(cè)，方便安裝在外殼面板。另外，其擁有高品質(zhì)電源，由多組鉭電容濾波穩(wěn)定提供輸出。相對(duì)于其他開(kāi)發(fā)板型號(hào)，該板具有很多優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：更為先進(jìn)的內(nèi)核、更多的硬件資源、增強(qiáng)的外設(shè)功能、更高的性能、更低的功耗、更低的成本。此開(kāi)發(fā)板的ASP功能是指洋桃派M1開(kāi)發(fā)板特有的ISP自動(dòng)下載功能，ASP功能由監(jiān)測(cè)芯片、ASP指示燈、MODE按鍵組成。當(dāng)開(kāi)啟ASP自動(dòng)下載功能時(shí)，用戶(hù)只要點(diǎn)擊電腦軟件中的“開(kāi)始編程”，ASP就能自動(dòng)監(jiān)測(cè)信號(hào)、復(fù)位單片機(jī)、設(shè)置BOOTLOADER選項(xiàng)并完成下載。使用方法：（1）每次上電后，ASP功能默認(rèn)為開(kāi)啟。（2）單擊MODE按鍵，單片機(jī)復(fù)位一次，ASP指示燈熄滅0.5秒后點(diǎn)亮。（3）雙擊MODE按鍵，關(guān)閉ASP功能，ASP指示燈變暗。再次雙擊或重新上電可開(kāi)啟ASP（4）長(zhǎng)時(shí)間按MODE按鍵，切換到RAMISP模式（不建議初學(xué)者使用），ASP指示燈閃爍2次。再次長(zhǎng)時(shí)間按或重新上電可切換回FLASHISP模式（標(biāo)準(zhǔn)模式），ASP指示燈閃爍1次。（5）當(dāng)不確定ASP處于什么狀態(tài)時(shí)，可重新上電使ASP回到默認(rèn)狀態(tài)（開(kāi)啟自動(dòng)下載，F(xiàn)LASHISP模式）。本畢設(shè)開(kāi)發(fā)板有三種程序下載方式：USB下載，RS232下載，JTAG/SWD下載。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用JTAG下載仿真，使用ST-LINK仿真器連接到USB接口，另一端連接到洋桃派工作室M1開(kāi)發(fā)板，同時(shí)需要DC2.1、排針或USB接口給開(kāi)發(fā)板供電（輸入電壓5V）。此下載方法有利于程序代碼的正確燒錄，減小錯(cuò)誤，配置好開(kāi)發(fā)環(huán)境后，方便了后續(xù)的調(diào)試。開(kāi)發(fā)板工作原理圖如圖4-1所示。圖4-1STM32F103C8T6最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.2系統(tǒng)電源電路本STM32單片機(jī)電路結(jié)構(gòu)較為全面，具有JTAG下載電路、電源電路、復(fù)位電路和時(shí)鐘電路等。STM32的工作電壓(VDD)為2.0～3.6V。通過(guò)內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)器提供所需的1.8V電源。該單片機(jī)最小系統(tǒng)的電源分為兩種，分別是是需要5V電壓作為數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)傳感器的供電電壓和3.3V電壓為單片機(jī)、LCD屏幕和外部FLASH進(jìn)行供電。查詢(xún)使用手冊(cè)可知USB的供電電壓為5V電壓，故加上電容后可濾波使用供電。3.3V電壓則經(jīng)過(guò)AMS1117-3.3芯片轉(zhuǎn)換后才能實(shí)現(xiàn)。芯片電路如圖4-2。圖4-2USB供電電源電路本畢業(yè)設(shè)計(jì)主控芯片和DHT11溫濕度傳感器是3.3V供電，HC-SR501RD-624（人體紅外感應(yīng)電子模塊）傳感器和MQ-2煙霧傳感器模塊則需5V供電。AMS1117系列固定輸出版本很多，內(nèi)部具有集成熱保護(hù)和限流電路，經(jīng)過(guò)對(duì)比能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求并提供穩(wěn)定電壓。電源電路中的集電極和地級(jí)之前安置了很多普通貼片電容和大電解電容用來(lái)進(jìn)行電路濾波，起到抗干擾穩(wěn)定輸入的作用。大大提高了單片機(jī)程序運(yùn)行的穩(wěn)定性和傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)采集的穩(wěn)定性。圖4-3供電電源電路4.3傳感器采集電路本系統(tǒng)使用到的傳感器具體有：DHT11溫濕度傳感器、HC-SR501RD-624（人體紅外感應(yīng)電子模塊）傳感器和MQ-2煙霧傳感器模塊。4.3.1溫濕度傳感器本畢業(yè)設(shè)計(jì)使用市場(chǎng)上較為流行的DHT11溫濕度模塊來(lái)檢測(cè)家庭環(huán)境中的溫度和濕度。DHT11同時(shí)兼具測(cè)量溫度和濕度數(shù)字量輸出兩種數(shù)據(jù)，是將溫度和濕度傳感器與校正后的數(shù)字信號(hào)輸出結(jié)合在一起的傳感器。在數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳輸過(guò)程中使用專(zhuān)用的數(shù)字模塊采集數(shù)字量及其變化，溫度和濕度檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)精度范圍內(nèi)產(chǎn)品的量程。生產(chǎn)商經(jīng)過(guò)一系列產(chǎn)品的測(cè)試，證明該產(chǎn)品非常可靠，并具有出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該傳感器包括一個(gè)電阻濕度檢測(cè)元件和一個(gè)NTC溫度測(cè)量元件，可以直接連接到單片機(jī)十分方便。同時(shí)該傳感器具有質(zhì)量?jī)?yōu)良，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)出廠前在高精度濕度校準(zhǔn)室中的校準(zhǔn)，校準(zhǔn)系數(shù)將會(huì)以程序的形式存儲(chǔ)在OTP存儲(chǔ)器中，并且在處理傳感器中的檢測(cè)信號(hào)時(shí)會(huì)調(diào)出這些校準(zhǔn)系數(shù)以便后續(xù)觀察研究。另外，單線串行接口使系統(tǒng)集成變得容易和快速。它使用具有一個(gè)空引腳和一個(gè)數(shù)據(jù)輸出端口的4引腳單行引腳封裝。精密濕度為±5％RH，溫度為±2°C，范圍濕度為5到95％RH，溫度為0到+50°C。該系統(tǒng)主要使用傳感器數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)室內(nèi)環(huán)境并設(shè)置閾值。傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)串行端口發(fā)送到STM32F103單片機(jī)進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析，繼而在OLED屏幕上顯示以進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。下面的兩幅圖分別為DHT11溫濕度傳感器的實(shí)物圖和電路原理圖：圖4-4DHT11溫濕度傳感器圖4-5DHT11電路原理圖4.3.2HC-SR501RD-624（人體紅外感應(yīng)電子模塊）傳感器該傳感器基于紅外線技術(shù)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)控制：在傳感器工作時(shí)，有人進(jìn)入紅外感應(yīng)范圍時(shí)，專(zhuān)用傳感器探測(cè)到人體紅外光譜的變化，自動(dòng)輸出高電平，人不離開(kāi)感應(yīng)范圍活動(dòng)，將持續(xù)輸出高電平；人離開(kāi)后，開(kāi)關(guān)延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。優(yōu)點(diǎn)是輸出可靠，靈敏度調(diào)節(jié)方便，在安防裝置中使用廣泛。它的延遲時(shí)間默認(rèn)為30s，可根據(jù)用戶(hù)要求定做，范圍為零點(diǎn)幾秒到三十分鐘，靈活性較大。默認(rèn)為可連續(xù)觸發(fā)，其特點(diǎn)是具有感應(yīng)封鎖時(shí)間，感應(yīng)模塊在每一次感應(yīng)輸出后（高電平變成低電平），可以緊跟著設(shè)置一個(gè)封鎖時(shí)間段，在此時(shí)間段內(nèi)感應(yīng)器不接受任何感應(yīng)信號(hào)。本系統(tǒng)中，該傳感器使用時(shí)配有防闖入功能，檢測(cè)人體，當(dāng)用戶(hù)用藍(lán)牙輸入密碼開(kāi)門(mén)時(shí)，檢測(cè)到人體也視為非闖入不報(bào)警。若為輸入密碼強(qiáng)行開(kāi)門(mén)時(shí)，視為有人闖入。如圖5所示為該傳感器電路圖，該器件主要探測(cè)人體體溫與環(huán)境溫度的差值的變化量，所以探測(cè)效果會(huì)受環(huán)境溫度、人所穿衣服、人行走的速度及行走方向等因素的一定影響。下圖為HC-SR501RD-624（人體紅外感應(yīng)電子模塊）傳感器電路原理圖。圖4-6HC-SR501RD-624（人體紅外感應(yīng)電子模塊）傳感器電路圖4.3.3MQ-2氣體傳感器關(guān)于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等易燃易爆氣體的監(jiān)測(cè)裝置則選用此傳感器，該傳感器具有TTL信號(hào)輸出和模擬電壓輸出兩個(gè)端口，考慮到在氣體濃度很高時(shí)，模擬量輸出時(shí)的電壓會(huì)超過(guò)3.3V，容易對(duì)單片機(jī)電路造成燒毀，故選擇使用TTL輸出表示煙霧濃度偏高時(shí)信號(hào)輸出。下圖為MQ-2煙霧濃度傳感器電路原理圖：圖4-7MQ-2可燃?xì)怏w傳感器電路原理圖對(duì)TTL輸出靈敏度進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)只需要調(diào)節(jié)模塊背后的電位器，順時(shí)針調(diào)靈敏度提高，逆時(shí)針則降低。參考實(shí)際情況，設(shè)定煙霧濃度閾值，超過(guò)數(shù)據(jù)閾值時(shí)，單片機(jī)IO口輸出低電平，同時(shí)點(diǎn)亮P1信號(hào)燈。其優(yōu)勢(shì)在于對(duì)液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度，具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性，快速的響應(yīng)恢復(fù)特性使其相較于其他氣體傳感器在靈敏度方面有著無(wú)法超越的優(yōu)勢(shì)。下圖為MQ-2煙霧傳感器實(shí)物圖。圖4-8MQ-2可燃?xì)怏w傳感器實(shí)物圖MQ-2傳感器具體技術(shù)指標(biāo)如下表所示：表4-1MQ-2傳感器技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)品型號(hào)MQ-6產(chǎn)品類(lèi)型半導(dǎo)體氣體傳感器標(biāo)準(zhǔn)封裝膠木、金屬罩檢測(cè)氣體液化氣、甲烷檢測(cè)濃度300~10000ppm回路電壓≤24VDC靈敏度Rs(inair)/Rs(in2000ppmC3H8)≥5輸出電壓2.5V~4.5V濃度斜率≤0.64.4藍(lán)牙模塊電路本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用DX-BT05-A4.0CC2541低功率藍(lán)牙模塊，屬于深圳大夏龍雀科技有限公司智能無(wú)線數(shù)據(jù)產(chǎn)品，遵循V4.0BLE藍(lán)牙規(guī)范，支持AT指令，所用用戶(hù)可以實(shí)際操作需求，設(shè)定波特率等參數(shù)，靈活配合項(xiàng)目。同時(shí)配有UART串口，支持藍(lán)牙數(shù)據(jù)透?jìng)鳎鈬O(shè)備雖少但功能齊全，采用美國(guó)TI公司CC2541芯片兼顧性能的同時(shí)成本低廉，適宜大規(guī)模生產(chǎn)銷(xiāo)售。同時(shí)查詢(xún)資料，通過(guò)該模塊與移動(dòng)終端連接操作指南，進(jìn)行APP藍(lán)牙調(diào)試。在該畢設(shè)中單片機(jī)串口將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給藍(lán)牙，藍(lán)牙再通過(guò)程序與移動(dòng)終端連接進(jìn)入傳輸模式，將消息傳輸給移動(dòng)終端。配置自己設(shè)定的波特率和密碼即可使用，操作簡(jiǎn)單方便。該藍(lán)牙模塊工作在2.4G無(wú)線頻段，根據(jù)技術(shù)手冊(cè)得知使用時(shí)應(yīng)盡量避免一些對(duì)無(wú)線首發(fā)具有影響的因素如：（1）由于金屬的干擾作用，模塊的天線部分遠(yuǎn)離金屬，而包圍藍(lán)牙模塊的外殼避免使用金屬。（2）產(chǎn)品內(nèi)部金屬連線或者金屬螺釘，也應(yīng)盡量避免藍(lán)牙模塊收發(fā)天線部分，理由同上所述。（3）收發(fā)天線部分靠近載板PCB四周防止，可直接把天線部分露出載板。進(jìn)制直接放置在載板中央，且天線周?chē)跋聜?cè)（包括天線平行方向），禁止鋪銅或者走線，避免金屬干擾。圖4-9CC2541藍(lán)牙模塊示意圖4.5GSM通訊模塊GSM模塊具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，同時(shí)集成GSM射頻芯片，存儲(chǔ)器，基帶處理芯片，功放器件等設(shè)備。具備GSM射頻處理，基帶處理和標(biāo)準(zhǔn)接口。根據(jù)提供的數(shù)據(jù)傳輸速率，GSM模塊可以分為GPRS模塊，EDGE模塊和純短消息模塊。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)GPRS具有更快的數(shù)據(jù)通信速度。SMS模塊僅支持語(yǔ)音和SMS服務(wù)。GPRS是GSM的延續(xù)。有時(shí)稱(chēng)為“2.5G”。這意味著該技術(shù)位于第二代（2G）和第三代（3G）移動(dòng)通信技術(shù)之間。GPRS的傳輸速度從56K到114Kbps不等，理論速度可達(dá)171k。GPRS技術(shù)還具有您始終可以隨時(shí)隨地在線連接并為流量付費(fèi)的功能。EDGE技術(shù)將把數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)一步提高到GPRS數(shù)據(jù)傳輸速率的兩倍，大約在384K-473K。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的GSM網(wǎng)絡(luò)通常具有GPRS通信功能，中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)均支持GPRS，而EDGE在某些省市提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋。GPRS模塊具有GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能。GPRS模塊是移動(dòng)終端的簡(jiǎn)化版本，將GSM通信的主要功能集成到電路板中，并具有發(fā)送短消息，撥打電話(huà)和發(fā)送數(shù)據(jù)的功能。GPRS模塊在電子設(shè)備中相當(dāng)于是核心模塊，添加鍵盤(pán)和屏幕就可以類(lèi)比為一個(gè)簡(jiǎn)易版本的移動(dòng)終端。該畢業(yè)項(xiàng)目將使用由高性能工業(yè)GSM/GPRS模塊SIMCOM發(fā)布的SIM800A模塊。該開(kāi)發(fā)板配備了工業(yè)級(jí)雙頻，并具有900/1800MHz雙頻的工作頻帶。基本功能是低功耗，可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音，DTMF，SMS（SMS/MMS）和GPRS數(shù)據(jù)的輸出。其超高的性?xún)r(jià)比使得此開(kāi)發(fā)板在雙頻市場(chǎng)上占有很大份額。同時(shí)，基本版本具有兩個(gè)升級(jí)版本，即TTS（本地音頻廣播）和Bluetooth3.0，這大大增強(qiáng)了性能優(yōu)勢(shì)。外圍硬件電路設(shè)計(jì)提高了電源保護(hù)和信號(hào)干擾預(yù)防能力。電源使用開(kāi)關(guān)模塊供電。使用率足夠高，但也可以直接用電源使能引腳來(lái)控制模塊的電源或者從USB提供。SIM卡插槽使用市場(chǎng)上流行的MICRO卡插槽，考慮到質(zhì)量，可以將其用于小型卡，配備的ESD電路用于保護(hù)電路。該評(píng)估板支持RS232和TTL串行端口，并且電源支持5-18V的寬電源范圍。連接微控制器非常方便。它還提供語(yǔ)音呼叫，短信和文本廣播等功能。（TTS）和基站位置。內(nèi)置TCP/IP協(xié)議，TCP/UDP通訊支持，F(xiàn)TP/HTTP服務(wù)支持，不支持TTS默認(rèn)中文，UCS2編碼，ASIIC代碼和用于輸入文本的書(shū)面漢字GBK編碼。圖4-10GSM模塊電路示意圖SIM800A基本都是通過(guò)串口發(fā)送AT指令來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，與本畢業(yè)設(shè)計(jì)32單片機(jī)串口相連，調(diào)試方式多種多樣，可通過(guò)USB轉(zhuǎn)TTL模塊調(diào)試，也可通過(guò)USB轉(zhuǎn)232模塊調(diào)試，普通的232九針串口需要加上電源線。模塊電源帶有使能引腳帶上拉，默認(rèn)使能輸出電源，低電源時(shí)默認(rèn)關(guān)閉電源。此設(shè)計(jì)考慮到SIM800A工作異常時(shí)，可以關(guān)斷模塊電源重新使其復(fù)位。TTL串口使用3.3V電壓輸入為最佳，如果使用5V則為了安全保障需串口幾十歐姆電阻保護(hù)電路，長(zhǎng)期使用中模塊異常也可使用軟關(guān)機(jī)“AT+CPOWD=1”關(guān)閉模塊。右側(cè)部分為天線部分，需要進(jìn)一步擴(kuò)大范圍只需添加在模塊板上。圖4-11GSM800A示意圖4.6DS3231時(shí)鐘模塊本系統(tǒng)采用低成本、高精度I2C實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）DS3231M，該器件優(yōu)勢(shì)在于擁有電池輸入端，斷開(kāi)主電源時(shí)仍可保持精確計(jì)時(shí)，符合該系統(tǒng)使用要求。集成微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）提高了器件的長(zhǎng)期精確度，RTC保存了年、月份、日期、星期、時(shí)、分和秒時(shí)間信息，包括閏年修正功能在內(nèi)，時(shí)期不滿(mǎn)31天時(shí)，自動(dòng)調(diào)整為月末的日期，時(shí)鐘的格式可以是24小時(shí)制也可以是AM或者PM的12小時(shí)制?？稍O(shè)置鬧鐘和1Hz輸出，提供復(fù)位輸出的同時(shí)對(duì)電源進(jìn)行檢查，監(jiān)測(cè)電源故障，地址等數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)雙向總線傳輸，確保了傳輸?shù)恼_率。為連續(xù)計(jì)時(shí)提供電池備份，計(jì)時(shí)精度大約保持在±5ppm（±0.432秒/天）。該實(shí)時(shí)時(shí)鐘16引腳（300mil）封裝的同時(shí)通過(guò)了美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室（UL）認(rèn)證。精度為±3℃的數(shù)字溫度傳感器經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)碾妷夯鶞?zhǔn)和比較電路可以用來(lái)監(jiān)視Vcc狀態(tài)。下圖為DS3231時(shí)鐘模塊電路原理圖：圖4-12DS3231時(shí)鐘模塊電路原理圖5軟件設(shè)計(jì)5.1總體方案該家庭防火防盜系統(tǒng)涉及到的軟件部分有：MQ-2氣體傳感器的程序編寫(xiě)、DHT11溫濕度傳感器程序編寫(xiě)、串口通信、單片機(jī)外設(shè)TTL串口輸出識(shí)別、藍(lán)牙模塊APP程序設(shè)計(jì)、GSM短信通信模塊編寫(xiě)?；诖髮W(xué)的C語(yǔ)言基礎(chǔ)，在編譯軟件KeiluVision5的調(diào)試下實(shí)現(xiàn)程序下載，通過(guò)ST-LINK仿真器下載至單片機(jī)運(yùn)行?？傮w方案為，STM32芯片作為主控系統(tǒng)，集成三個(gè)傳感器模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行命令下達(dá)，利用自身數(shù)據(jù)運(yùn)算能力保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性，其中數(shù)據(jù)保存在外部FLASH電路中，藍(lán)牙模塊和GSM模塊通過(guò)單片機(jī)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，模塊需進(jìn)行初始化后驅(qū)動(dòng)，代碼實(shí)現(xiàn)傳感器對(duì)外部數(shù)據(jù)的收集，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳入單片機(jī)后藍(lán)牙和GSM模塊進(jìn)一步通信。5.2系統(tǒng)總程序流圖本畢業(yè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)思路為：（1）單片機(jī)上電后，首先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，設(shè)置好終端和定時(shí)時(shí)鐘，根據(jù)預(yù)先估計(jì)的環(huán)境火情溫濕度和煙霧濃度設(shè)置閾值；（2）緊接著初始化單片機(jī)的各個(gè)串口和模塊，包括OLED顯示模塊。各個(gè)傳感器檢測(cè)模塊初始化結(jié)束后，進(jìn)入采集數(shù)據(jù)階段，同時(shí)單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)后在OLED屏幕上實(shí)時(shí)顯示；（3）藍(lán)牙模塊初始化后進(jìn)入配對(duì)模式，與移動(dòng)終端藍(lán)牙連接后進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。傳感器采集的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送至移動(dòng)終端的藍(lán)牙調(diào)試器，用戶(hù)通過(guò)操作移動(dòng)終端的藍(lán)牙調(diào)試器返回發(fā)送操作信號(hào)給單片機(jī)；（4）GSM短信模塊初始化后進(jìn)入等待模式，當(dāng)單片機(jī)接收到火災(zāi)信號(hào)和非法闖入信號(hào)，將發(fā)送至GSM模塊，模塊接收到信號(hào)后判別火情和非法闖入，發(fā)送短信至預(yù)設(shè)手機(jī)號(hào)碼。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖如下圖所示：圖5-1軟件設(shè)計(jì)流圖5.3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主程序初始化后，按照系統(tǒng)流程，應(yīng)該進(jìn)入各個(gè)模塊的初始化。傳感器模塊作為數(shù)據(jù)檢測(cè)處理部分，分不同的傳感器進(jìn)入初始化后程序運(yùn)行。藍(lán)牙模塊和GSM短信模塊作為通信部分，初始化后，通過(guò)串口接收單片機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)一步預(yù)處理和判別數(shù)據(jù)再進(jìn)行下一步操作。各個(gè)模塊任務(wù)軟件設(shè)計(jì)如下一一介紹。5.3.1溫濕度模塊程序設(shè)計(jì)溫濕度模塊檢測(cè)程序設(shè)計(jì)主要核心是在于溫濕度數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、處理和判斷，與單片機(jī)相連，通過(guò)串口傳送數(shù)據(jù)，使用杜邦線連接數(shù)據(jù)口和單片機(jī)PG9端口，模塊運(yùn)行程序流程如下。主函數(shù)進(jìn)行一系列串口和模塊初始化后，如果DHT11初始化成功，那么每隔100ms讀取一次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并發(fā)送至串口，串口再發(fā)送OLED屏幕顯示和藍(lán)牙模塊透?jìng)髦烈苿?dòng)終端。該部分代碼就是根據(jù)單總線操作時(shí)序來(lái)讀取DHT11的溫濕度值的，DHT11的溫濕度值通過(guò)DHT11_Read_Data函數(shù)讀取，如果返回0，則說(shuō)明讀取成功，返回1，則說(shuō)明讀取失敗。程序邏輯是首先由主機(jī)（單片機(jī)）發(fā)送起始信號(hào)：（1）主機(jī)先拉高data；（2）拉低data延遲18ms；（3）將單片機(jī)引腳設(shè)置為輸入再次拉高data。而后從機(jī)（DHT11）收到起始信號(hào)后進(jìn)行應(yīng)答：（1）從機(jī)拉低data，主機(jī)讀取到data線被拉低持續(xù)80us后從機(jī)拉高data線，持續(xù)80us，直到高電平結(jié)束，意味著主機(jī)可以開(kāi)始接受數(shù)據(jù)；（2）主機(jī)開(kāi)始接收數(shù)據(jù)時(shí)，則主機(jī)先把data線拉高（io設(shè)置為輸入），從機(jī)把data線拉低，主機(jī)讀取data線電平，直到低電平結(jié)束（大約50us）；（3）從機(jī)拉高data線后，延遲40us左右（28~70us之間）主機(jī)再次讀取data線電平，如果為低電平，則為“0”，如果為高電平，則為“1”。圖5-2DHT11通信過(guò)程圖繼續(xù)重復(fù)上述步驟一和步驟二，累計(jì)40次。程序成功后，每隔設(shè)定時(shí)間間隔后數(shù)據(jù)將顯示在液晶上。5.3.2MQ-2氣體傳感器軟件設(shè)計(jì)MQ-2傳感器可以輸出模擬量和TTL高低電平，想要得到濃度數(shù)據(jù)需要對(duì)AD值模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)化。本畢業(yè)設(shè)計(jì)使用ADC1號(hào)通道進(jìn)行采集，采集程序流圖如下。圖5-3MQ-2氣體傳感器采集流圖首先進(jìn)行對(duì)ADC和GPIO的初始化，判斷當(dāng)前是否轉(zhuǎn)化結(jié)束，是則進(jìn)入轉(zhuǎn)化過(guò)程，將AD值轉(zhuǎn)化為電壓值保存等待下一步操作。對(duì)于采集到的電壓值轉(zhuǎn)成濃度值后，根據(jù)火災(zāi)實(shí)情數(shù)據(jù)設(shè)置閾值，濃度超過(guò)閾值時(shí)發(fā)送報(bào)警信號(hào)至串口。煙霧傳感器的滿(mǎn)量程為5V，濃度標(biāo)準(zhǔn)按常理來(lái)說(shuō)要求不用很精確，因此本畢業(yè)設(shè)計(jì)濃度所顯示數(shù)據(jù)由下列公式得到：GC=Vout上式中，Vout為測(cè)量得到的電壓值，GC關(guān)于MQ-2氣體傳感器的采集數(shù)據(jù)處理程序流圖如下：圖5-4MQ-2氣體傳感器采集數(shù)據(jù)處理程序流圖5.3.3人體熱釋傳感器軟件設(shè)計(jì)防闖入功能設(shè)計(jì)邏輯在于人體檢測(cè)傳感器開(kāi)啟后，程序設(shè)定檢測(cè)人體，密碼錯(cuò)誤后仍然監(jiān)測(cè)到人體視為有人非法闖入室內(nèi)。模塊設(shè)計(jì)在規(guī)定范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)到人體，便會(huì)輸出高電平（3.3V），用紙箱蓋住模塊，使探頭檢測(cè)不到人體體溫，便輸出低電平（0V）。同氣體傳感器類(lèi)似，由于是TTL高低電平簡(jiǎn)單輸出，首先GPIO按鍵初始化，所以程序思路如下：（1）初始化（除了HC-SR501模塊程序）其他外設(shè)及單片機(jī)程序；（2）延時(shí)10秒；（3）蜂鳴器響1秒；（4）初始化HC-SR501模塊程序；（5）開(kāi)啟中斷（因人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開(kāi)感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。所以設(shè)置上升沿中斷或雙邊沿中斷）。5.3.4藍(lán)牙模塊程序設(shè)計(jì)首先本畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于藍(lán)牙模塊所需要完成的功能主要包含以下幾個(gè)部分：（1）藍(lán)牙外設(shè)需要被設(shè)備檢測(cè)到，并且能夠成功配對(duì)；（2）在主設(shè)備掃描時(shí)要給出藍(lán)牙配對(duì)提示；（3）主設(shè)備發(fā)起連接時(shí)，其可以要求密碼配對(duì)，而也可以選擇無(wú)需密碼驗(yàn)證；（4）藍(lán)牙外設(shè)連接成功后才會(huì)開(kāi)啟透?jìng)魍ㄐ欧?wù)；（5）藍(lán)牙連接交換數(shù)據(jù)時(shí)允許一定的藍(lán)牙連接范圍。因此，為完成上述系統(tǒng)所需功能，首先需要使用程序編寫(xiě)添加GATT服務(wù)，在讀回調(diào)寫(xiě)回調(diào)后，設(shè)置并獲取屬性值。接著進(jìn)行主動(dòng)傳輸設(shè)置，程序的串口波特率與CC2541設(shè)置一致為115200，如果想要獲取到BLE從設(shè)備的返回值，還需要設(shè)置Notification，然后調(diào)用BluetoothGatt的readCharacteristic(characteristic)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。移動(dòng)終端傳輸控制數(shù)據(jù)至藍(lán)牙模塊，對(duì)該部分?jǐn)?shù)據(jù)處理需要使用串口回調(diào)函數(shù)，發(fā)送至單片機(jī)處理，同時(shí)藍(lán)牙模塊接收的傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也需要通過(guò)數(shù)據(jù)打包函數(shù)發(fā)送至移動(dòng)終端顯示。具體程序流圖如下。圖5-5藍(lán)牙模塊數(shù)據(jù)接收程序流圖接收到的傳感器數(shù)據(jù)有室內(nèi)溫濕度和煙霧濃度，另外還有門(mén)鎖狀態(tài)（0為關(guān)門(mén)，1為開(kāi)門(mén)）和密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)，除門(mén)鎖狀態(tài)以邏輯值設(shè)置，其余均以字節(jié)值設(shè)置。

圖5-6藍(lán)牙傳輸控制數(shù)據(jù)處理程序流圖對(duì)藍(lán)牙傳輸回的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，先判定系統(tǒng)開(kāi)關(guān)和門(mén)鎖是否打開(kāi)，若均打開(kāi)則需要驗(yàn)證用戶(hù)身份，輸入密碼驗(yàn)證，若密碼驗(yàn)證未輸入或者錯(cuò)誤則系統(tǒng)判定為非法闖入，將闖入信號(hào)發(fā)送至GSM模塊，由該模塊接收到信號(hào)后報(bào)警。5.3.5GSM短信報(bào)警模塊程序設(shè)計(jì)GSM短信模塊主要使用AT指令進(jìn)行短信內(nèi)容和發(fā)送用戶(hù)手機(jī)號(hào)碼的設(shè)置。其具體設(shè)置內(nèi)容和方式主要是，首先+CMGW將消息寫(xiě)入內(nèi)存(WriteMessagetoMemory)，并返回保存在內(nèi)存中的位置，輸入的“消息文本”或PDU可以被發(fā)送消息的指令+CMSS使用。再+CMSS發(fā)送存儲(chǔ)的消息。測(cè)試完當(dāng)前工作狀態(tài)后，進(jìn)入連接，設(shè)置字長(zhǎng)字位，while循環(huán)讀取字節(jié)后存儲(chǔ)。期中需要一個(gè)定時(shí)時(shí)間，產(chǎn)生定時(shí)中斷，接收字節(jié)時(shí)，需要利用到GBK轉(zhuǎn)換函數(shù)，將字符串轉(zhuǎn)換（uni2gbk時(shí)為gbk內(nèi)碼，gbk2uni時(shí)，為unicode字符串），漢字占兩個(gè)字節(jié)。對(duì)于子程序的模塊化，應(yīng)明確多任務(wù)分級(jí)后的結(jié)果，多任務(wù)進(jìn)行時(shí)可以禁止執(zhí)行中斷，等完成后再開(kāi)啟中斷。另外，對(duì)于具體的模塊使用，GSM模塊需要注冊(cè)到網(wǎng)絡(luò)，短信功能以MT，MO，Text和PDU模式，存儲(chǔ)設(shè)備為MICROSIM卡。AT指令控制GSM模塊發(fā)送信息，當(dāng)有人在藍(lán)牙APP輸入錯(cuò)誤密碼時(shí)，發(fā)送短信：“主人，有人正在破解咱家密碼，密碼錯(cuò)誤次數(shù)：XX”；當(dāng)溫濕度傳感器和煙霧傳感器接收數(shù)據(jù)超過(guò)閾值時(shí)，給預(yù)設(shè)移動(dòng)終端號(hào)用戶(hù)發(fā)送短信：“主人，咱家失火了，趕緊報(bào)警呀！??！煙霧濃度：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)%室內(nèi)溫度：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)℃”；當(dāng)有人密碼錯(cuò)誤后人體熱釋傳感器仍多次檢測(cè)到人體時(shí)，發(fā)送短信：“主人，咱家的門(mén)被異常打開(kāi)，懷疑有人闖入，請(qǐng)報(bào)警?。?！”通過(guò)以上的短信功能，簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)了對(duì)室內(nèi)安全情況的一個(gè)實(shí)時(shí)反饋。該模塊程序設(shè)計(jì)流程如圖5-7所示：圖5-7GSM短信報(bào)警程序流程圖由上圖中可知，首先進(jìn)行串口和該GSM通信模塊的初始化，完成后發(fā)送AT指令測(cè)試模塊AT通訊是否正常，未返回OK則延時(shí)200ms重新發(fā)送。接著進(jìn)入數(shù)據(jù)接受過(guò)程，通過(guò)串口接收單片機(jī)數(shù)據(jù)和移動(dòng)終端通過(guò)藍(lán)牙透?jìng)鞯男盘?hào)，當(dāng)接收到報(bào)警信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警功能。5.3.6OLED顯示模塊程序設(shè)計(jì)首先進(jìn)行OLED模塊的初始化，設(shè)置相連的IO口為輸出引腳，由于OLED沒(méi)有顯存，與TFTLCD不同，所以它的顯存依賴(lài)于SSD1306，初始化的同時(shí)復(fù)位1306，清零顯存后開(kāi)始顯示。具體流程如下圖所示：圖5-8OLED顯示程序流程圖由時(shí)序圖分析可知，在RD的上升沿進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)操作，在WR的上升沿寫(xiě)入數(shù)據(jù)。均在上升沿進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，OLED寫(xiě)操作將數(shù)據(jù)存入SSD1306，而數(shù)據(jù)鎖存則在數(shù)據(jù)線D[7:0]。具體時(shí)序圖如下：圖5-98080寫(xiě)時(shí)序圖圖5-108080讀時(shí)序圖OLED屏幕的使用，主要使用了3個(gè)函數(shù)：首先是Init_OLED_GUI()該函數(shù)的功能為初始化OLED，初始化相關(guān)的GPIO口和讀寫(xiě)時(shí)序等。初始化的過(guò)程直接調(diào)用集成的函數(shù)，如GUI_Init()，GUI_Clear()等；接著是數(shù)據(jù)打包函數(shù)，SendDataToMobilePhone()其輸入?yún)?shù)有send_doorstate_dat，表示門(mén)鎖狀態(tài)，0為關(guān)門(mén)，1為開(kāi)門(mén)；send_temp_dat為室內(nèi)溫度；send_humi_dat為室內(nèi)濕度；send_err_num_dat代表密碼輸入錯(cuò)誤次數(shù)；send_smoke_dat的值為煙霧濃度。最后是OLED屏顯示函數(shù)，OLED_Display_function()在該函數(shù)中設(shè)置了字體的顏色和字號(hào)，并在屏幕的相應(yīng)位置顯示日期、時(shí)間、溫濕度、煙霧濃度數(shù)據(jù)和門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 6制作與調(diào)試6.1實(shí)物制作6.1.1總體特點(diǎn)本系統(tǒng)是一個(gè)基于單片機(jī)的簡(jiǎn)單系統(tǒng)，所選用的模塊皆封裝好，故不需要硬件電路板PCB設(shè)計(jì)，單片機(jī)和模塊原理圖前文已給出。所有模塊插線在此最小系統(tǒng)板上使用，采用杜邦線連接數(shù)據(jù)接口和模塊數(shù)據(jù)輸出口。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，接口足夠使用，電壓轉(zhuǎn)換在安全范圍內(nèi)。6.1.2電路連接圖6-1實(shí)物連接圖各模塊數(shù)據(jù)接口如下：（1）DHT11數(shù)據(jù)引腳通過(guò)杜邦線連接到A8；（2）MQ-2煙霧傳感器AO端口連接到A0；（3）人體熱釋傳感器數(shù)據(jù)端口連接到PB9；（4）藍(lán)牙模塊RXD連接到A9TXD接到A10；（5）GSM短信模塊TXD連接到A2RXD接到A4；（6）時(shí)鐘模塊DS3231SCL連接到A7SDA接到A6。6.2調(diào)試（1）開(kāi)發(fā)板程序的下載使用ST-LINK下載仿真器使用SWD接口，復(fù)位產(chǎn)生脈沖，調(diào)試時(shí)程序通過(guò)仿真器燒錄進(jìn)單片機(jī)。也可通過(guò)USB或者電腦串口下載，由于32單片機(jī)電腦串口下載程序速度過(guò)慢，避免電腦USB口占用太多，仿真器下載最為方便。調(diào)試復(fù)位電路，使復(fù)位時(shí)間延長(zhǎng)，穩(wěn)定復(fù)位信號(hào)，基本未出現(xiàn)復(fù)位錯(cuò)誤的情況。由于是最小系統(tǒng)板，延時(shí)程序需要自主編寫(xiě)，調(diào)用延時(shí)時(shí)間，比較多次結(jié)果，確定最終程序所需的延時(shí)時(shí)間。（2）傳感器模塊調(diào)試DHT11溫濕度傳感器的調(diào)試，主要是在單片機(jī)上電后，程序下載、燒錄完畢后，模塊上指示燈亮起，證明模塊正常工作，可以通過(guò)串口與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。經(jīng)調(diào)試該模塊精度可達(dá)到本畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的的精度要求，本畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的對(duì)室內(nèi)溫濕度測(cè)量功能，能夠使用其較好地實(shí)現(xiàn)。MQ-2煙霧濃度傳感器與DHT11溫濕度傳感器類(lèi)似，同樣在單片機(jī)下載程序后，指示燈亮起時(shí)正常工作。經(jīng)調(diào)試，能夠達(dá)到本畢業(yè)設(shè)計(jì)的需求。人體熱釋傳感器模塊板背后設(shè)有靈敏度和延時(shí)電位器，在一直檢測(cè)到高電平后，無(wú)法正確的在范圍內(nèi)沒(méi)人進(jìn)入時(shí)輸出低電平。調(diào)節(jié)靈敏度和延時(shí)電位器旋鈕到中間部分，用紙盒封閉傳感器，等待大約一分半鐘后輸出低電平。最終各個(gè)傳感器所采集到的數(shù)據(jù)能夠顯示在OLED屏和移動(dòng)終端上，恰如下圖所示：圖6-2移動(dòng)終端APP實(shí)驗(yàn)圖使用打火機(jī)和香煙模擬室內(nèi)火情，打火機(jī)靠近煙霧傳感器時(shí)煙霧濃度大幅度升高，點(diǎn)燃香煙后煙頭對(duì)準(zhǔn)傳感器煙霧濃度同樣大幅度升高。如下圖6-3、圖6-4和圖6-5所示：圖6-3火情模擬前室內(nèi)檢測(cè)圖6-4火情模擬室內(nèi)檢測(cè)圖6-5火情時(shí)室內(nèi)數(shù)據(jù)接收（3）通信模塊調(diào)試使用串行端口上的AT命令控制GSM模塊，首先需要先查詢(xún)AT命令手冊(cè)，導(dǎo)入開(kāi)發(fā)板字體庫(kù)，然后將其復(fù)制到SD卡中。比如發(fā)送的警報(bào)消息是中文短信，因此返回的數(shù)據(jù)將與其他英語(yǔ)或數(shù)字短信完全不同。所有英文或數(shù)字短信，返回的短信內(nèi)容均可通過(guò)串口直接讀取。但是，對(duì)于中文和英文SMS，返回的內(nèi)容是UNICODE編碼的組合（也就是說(shuō)，所有漢字/字符均使用UNICODE編碼）。通過(guò)工具將UNICODE轉(zhuǎn)化為漢字就可以達(dá)到本畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。賣(mài)方提供了UNICODE轉(zhuǎn)換工具，并且過(guò)程相對(duì)順利。首先，發(fā)送AT+CMGF=1并將其設(shè)置為文本模式。然后發(fā)送AT+CSMP=17,167,2,25來(lái)設(shè)置文本模式參數(shù)。最后，發(fā)送AT+CSCS=“UCS2”來(lái)設(shè)置以UCS2編碼的字符集。此時(shí)，可以發(fā)送AT+CMGS命令以發(fā)送中文和英文短消息，但是由于UCS2字符集，所有字符/數(shù)字/漢字必須使用UNICODE編碼。用漢字UNICODE交換tool.exe軟件，然后將發(fā)送AT+CMGS=“轉(zhuǎn)換后的字符串”。這時(shí)候無(wú)需發(fā)送空格，即回車(chē)。用十六進(jìn)制（HEX）格式最后發(fā)送內(nèi)容（不添加回車(chē)符）：1A（即0X1A），開(kāi)始發(fā)送短消息。提交模塊后，它將返回：+CMGS：移動(dòng)電話(huà)號(hào)碼的前三位數(shù)字表示消息已成功發(fā)送。藍(lán)牙模塊同樣使用AT指令進(jìn)行設(shè)置，首先燒錄進(jìn)程序后，藍(lán)牙模塊指示燈閃爍代表進(jìn)入配對(duì)模塊，AT指令配置藍(lán)牙波特率為115200，配置密碼為123456.通過(guò)移動(dòng)終端上的藍(lán)牙調(diào)試器，二者藍(lán)牙連接后進(jìn)行接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包。本畢業(yè)設(shè)計(jì)藍(lán)牙模塊使用的AT指令如下表6-1所示：表6-1藍(lán)牙模塊使用AT指令指令響應(yīng)參數(shù)ATOK無(wú)AT+PIN<Param>+PIN-<Param>OKParam:6位配對(duì)碼默認(rèn)值：“000000”AT+PIN+PIN-<Param>AT+BAUD<Param>OKParam:波特率（bit/s）取值如下（十進(jìn)制）：1——12002——24003——4800AT+BAUD+BAUD-<Param>OK火情模擬時(shí)，通信模塊發(fā)送短信如下圖所示：圖6-6火情時(shí)通信模塊報(bào)警短信室內(nèi)非法闖入時(shí)，通信模塊發(fā)送短信如下圖所示：圖6-7非法闖入時(shí)通信模塊報(bào)警短信

傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)串口傳送給藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙模塊在經(jīng)過(guò)透?jìng)髂K發(fā)送數(shù)據(jù)包至移動(dòng)終端頁(yè)面，同時(shí)返回操作數(shù)據(jù)。移動(dòng)終端的調(diào)試器頁(yè)面設(shè)計(jì)如6-3所示：圖6-8移動(dòng)終端調(diào)試器實(shí)驗(yàn)圖7